Условия, необходимые для возникновения жизни

Часто приходится сталкиваться с утверждением, будто Пастер опроверг теорию самопроизвольного зарождения. Между тем сам Пастер заметил однажды, что его двадцатилетние безуспешные попытки выявить хотя бы один случай самопроизвольного зарождения отнюдь не убедили его в том, что самопроизвольное зарождение невозможно.

В сущности Пастер лишь доказал, что жизнь в его колбах за то время, пока длился опыт, и в тех условиях, которые были для этого выбраны (стерильная питательная среда, чистый воздух), действительно не зарождалась. Однако он вовсе не доказал, что жизнь не могла возникнуть из неживой материи никогда, ни при каком сочетании условий.
Действительно, в наше время ученые полагают, что жизнь возникла из неживой материи, но только в условиях, резко отличающихся от нынешних, и на протяжении периода, длившегося сотни миллионов лет. Многие считают появление жизни обязательным этапом эволюции материи и допускают, что это событие происходило неоднократно и в разных частях Вселенной.
При каких условиях может возникнуть жизнь? Есть, видимо, четыре главных условия, а именно: наличие определенных химических веществ, наличие источника энергии, отсутствие газообразного кислорода (02) и безгранично долгое время. Из необходимых химических веществ вода имеется на Земле в изобилии, а прочие неорганические соединения присутствуют в горных породах, в газообразных продуктах извержений вулканов и в атмосфере. Но, прежде чем говорить о том, как из этих простых соединений могли бы за счет различных источников энергии образоваться органические молекулы (в отсутствие живых организмов, которые производят их теперь), обсудим третье и четвертое условия.
Время. В гл. 9 мы видели, что если при наличии фермента то или иное превращение данного количества вещества завершается за одну-две секунды, то в отсутствие фермента для того же превращения могли бы потребоваться миллионы лет. Разумеется, и до появления ферментов химические реакции ускорялись в присутствии источников энергии или различных других катализаторов, но все же они протекали крайне медленно. После того как простые органические молекулы появились, они должны были еще объединяться во. все более крупные и сложные структуры, а вероятность того, что это произойдет, да еще и при надлежащих условиях, кажется поистине ничтожной.
Однако при наличии достаточного времени даже и самые маловероятные события должны рано или поздно произойти. Если, например, вероятность того, что какое-нибудь событие произойдет в течение одного года, составляет 0,001, то вероятность того, что оно не произойдет в течение одного года равна 0,999, в течение двух лет-(0,999)2, а в течение трех-(0,999)3. Из табл. 13.1 видно, сколь мала вероятность того, что это событие не произойдет хотя бы однажды за 8128 лет. И наоборот, чрезвычайно велика вероятность (0,9997) того, что оно произойдет за этот срок хотя бы однажды, а это могло бы уже оказаться достаточным для возникновения жизни на Земле. Вероятность событий, от которых зависело возникновение жизни, была, очевидно, гораздо ниже, чем 0,001, но зато и времени для этого было неизмеримо больше. Земля, как полагают, образовалась приблизительно 4,6 млрд, лет назад, а первые известные нам остатки прокариотических клеток обнаружены в горных породах, сформировавшихся на 1,1 млрд, лет позднее.

Таким образом, сколь ни маловероятным представляется появление живых систем, времени для этого было настолько много, что оно, по-видимому, было неизбежным!
Отсутствие газообразного кислорода. Жизнь, несомненно, могла возникнуть лишь в то время, когда в земной атмосфере не было или почти не было 02. Кислород взаимодействует с органическими веществами и разрушает их или лишает их тех свойств, которые делали бы их полезными для предбиологических систем. Это происходит медленно, но все же гораздо быстрее, чем протекали реакции, в результате которых должно было происходить образование органических веществ на первобытной Земле до появления жизни. Поэтому если бы органические молекулы на первобытной Земле соприкасались с 02, то они существовали бы недолго и не успевали бы образовать более сложные структуры. В этом одна из причин того, что самопроизвольное зарождение жизни из органического вещества в наше время невозможно. (Вторая причина в том, что в наши дни свободные органические вещества поглощаются бактериями и грибами еще до того, как их успевает разрушить кислород.)
Геология учит нас, что древнейшие породы образовались на Земле в то время, когда ее атмосфера еще не содержала 02. Атмосферы самых больших планет нашей Солнечной системы, Юпитера и Сатурна, состоят главным образом из газообразного водорода (Н2), воды (Н20) и аммиака (NH3). Первичная земная атмосфера могла иметь такой же состав, но водород, будучи очень легким, вырывался, вероятно, из сферы притяжения Земли и рассеивался
Таблица 13.1. Вероятность того, что данное событие не произойдет
Если вероятность того, что данное событие не произойдет в течение одного года, равна              0,999

то для 2 лет	она	равна	0,998
» 3 »	»	»	0,997
» 4 »	»	»	0,996
» 1024 »	»	»	0,359
» 2048 »	»	»	0,129
» 4096 »	»	»	0,017
» 8128 »	»	»	0,000276

в космическом пространстве. Солнечное излучение, гораздо более интенсивное на Земле, чем на внешних планетах, должно было вызывать разложение аммиака на Н2 (тоже ускользавший в космическое пространство) и газообразный азот (N2). В то время когда на Земле зарождалась жизнь, земная атмосфера состояла, вероятно, главным образом из водяных паров, двуокиси углерода и азота с небольшой примесью других газов при почти полном отсутствии Практически весь кислород, содержащийся в атмосфере в настоящее время,-это продукт фотосинтеза, происходящего в живых растениях. 

Еще по теме Условия, необходимые для возникновения жизни:

1. Предпосылки и этапы возникновения жизни
2. Особенно сделалась ценной и необходимой для человека кошка, когда...
3. Глава 22. ПРОБЛЕМА ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ
4. 8.6.2. Влияние на процесс старения условий жизни
5. 8.6. ЗАВИСИМОСТЬ ПРОЯВЛЕНИЯ СТАРЕНИЯ ОТ ГЕНОТИПА, УСЛОВИЙ И ОБРАЗА ЖИЗНИ
6. Оптимальные условия для выращивания малины
7. 17.2. СОЗДАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ ДЛЯ РЫВ
8. 1.4. Питательные потребности грибов рода Malassezia и условия для их культивирования
9. РАСТИТЕЛЬНЫЕ СООБЩЕСТВА ДЛЯ ПЛОДОВОГО САДА В УСЛОВИЯХ УМЕРЕННОГО КЛИМАТА
10. Матишов Г.Г., Матишов Д.Г., Пономарева Е.Н., Лужняк В.А., Чипинов В.Г., Коваленко М.В., Казарникова А.В.. Опыт выращивания осетровых рыб в условиях замкнутой системы водообеспечения для фермерских хозяйств., 2006
11. СПИСОК РАСТИТЕЛЬНЫХ ВИДОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ КАК КОРМА ДЛЯ ДОМАШНЕЙ ПТИЦЫ В УСЛОВИЯХ ТЕПЛОГО И УМЕРЕННОГО КЛИМАТА
12. Гидротермические условия вегетации кукурузы в связи со сроками посева в условиях засушливой зоны
13. 2.2.4. Изучение условий поддержания и хранения культур М. pachydermatis в лабораторных условиях
14. Гидротермические условия вегетации кукурузы в связи со сроками посева в условиях зоны достаточного увлажнения
15. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ ИЗВЕСТКОВАНИЯ
16. Список необходимого снаряжения исследователя
17. Значение скороспелости и необходимости подбора гибридов кукурузы
18. НЕОБХОДИМОСТЬ СОХРАНЕНИЯ РАЗНООБРАЗИЯ ФОРМ МЛЕКОПИТАЮЩИХ